Индукционный фазовый преобразователь
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ВввиивжзФе в
„®и ти - ахи ч е
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ 50l406
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05,03.73 (21) 1891496/24-7 с присоединением заявки No— (23) Приоритет—
Опубликовано 30.01.76. Бюллетень № 4
Дата опубликования описания 19.11.76 (51) М Кч 6 08С 9/04
Н 02К 24/00
G 08С 19/38
Гасударственный комитет
Совета Министраа СССР по делам изаеретений н еткрытнй (53) УДК 621.314.
252 (088,8) (72) Авторы изобретения В. Н. Бакулин, Ю. В, Болотнов, В. H. Васильев и Ю. М, Зиненко (71) Заявитель (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ФАЗОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к электрическим микромашинам и может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительных измерительных приборах и системах.
Известно устройство для преобразования углового положения вала в фазовый сдвиг огибающих двух выходных амплитудно-модулированных напряжений, содержащие электродвигатель, дисковый модулятор с обмотками, дисковые статоры, ротор с обмотками и кольцевой трансформатор. Дисковые модулятор, статор и ротор расположены соосно и параллельно друг другу, причем модулятор установлен на валу двигателя между статором и ротором.
Наличие паразитной индуктивной связи между обмотками статора и ротора вызывает дополнительную ошибку, изменяющуюся по синусному закону от угла поворота входного
2л вала датчика и имеющую период, где
p — число пар полюсов многополюсных обмоток ротора и статора. Амплитуда дополнительной фазовой ошибки зависит от геометрических размеров обмоток и зазоров между дисковыми ротором, модулятором и статором, а также от входного сопротивления токосъемного кольцевого трансформатора.
Цель изобретения — повышение точности преобразования путем исключения паразит2 ной индуктивной связи между обмотками статор а и ротор а.
Это достигается тем, что на валу электродвигателя установлен дополнительный кольцевой трансформатор, а модулятор выполнен в виде двух смещенных аксиально дисков, активные стороны которых обращены к статору и ротору соответственно, причем обмотка одного диска подключена к зажимам
10 источника питания через основной кольцевой трансформатор, а обмотка другого диска— через дополнительный кольцевой трансформатор.
На фиг. 1 схематически изображен индук15 циопный фазовый преобразователь; на фиг. 2 представлена его электрическая схема; на фиг. 3 — плоская многополюсная обмотка; на фиг. 4 — выходное статорное и роторное напряжения.
2О Индукционный фазовый преобразователь содержит (см. фиг. 1) дисковый статор 1 с плоской многополюсной обмоткой 2, дисковые модуляторы 3 и 4 с плоскими многополюсными обмотками 5 и 6, токоподводящие кольцевые трансформаторы 7 и 8, синхронный электродвигатель 9, дисковый ротор 10 с плоской многополюспой обмоткой 11 и кольцевой тр а нсф ор м атор 12.
Электродвигатель 9 имеет ротор 13 (см.
3о фиг, 2) и две обмотки возбуждения 14 и 15, а
3 кольцевые трансформаторы 7, 8 и 12 снабжены роторными обмотками 16, 17 и 18 и статорными обмотками 19, 20 и 21 соответственно.
Статор 1 и статоры трансформаторов 7, 8 и 12 жестко закреплены на корпусе преобразователя. Дисковый ротор 10 и ротор трансформатора 12 установлены на задающем валу 22. Модуляторы 3 и 4 жестко связаны с валом 23 электродвигателя 9. Статорные обмотки 19 и 20 трансформаторов 7 и 8 подключены к источникам питания повышенной частоты, а роторные обмотки 16 и 17 — к обмоткам 5 и 6 дисковых модуляторов 3 и 4.
Обмотка ll ротора 10 подсоединена к роторпой обмотке 18 трансформатора 12, обмотка 2 статора 1 и статорная обмотка 21 трансформатора 12 — к детекторам схемы обработки сигналов.
Принцип работы функционального преобразователя заключается в следующем, При питании через трансформаторы 7 и 8 обмоток 5 и 6 модуляторов 3 и 4, вращаемых электродвигателем 9, напряжениями U,i, и U,i,, повышенной частоты в обмотках 2 и 11 дисковых статора 1 и ротора 10 индуцируются э. д. с., модулированные по амплитуде (фиг.
4). Фаза огибающей роторной з. д. с. U,ïîстоя 1па, а фаза огибающей роторной э. д. с.
U р изменяется при повороте ротора 10 по закону. рсс где а — угол поворота ротора;
p — число пар полюсов плоской многополюсной обмотки (каждый радиальный проводник является полюсом обмотки).
Токосъемный кольцевой трансформатор служит для бесконтактного съема роторной э. д. с. U,.
50I406
Статорная э. д. с. U, и роторная э. д. с.
Vp поступают на амплитудные детекторы, с выхода KQTophlx снимаются два напряжения с частотой, равной частоте огибающих U, и U„, сдвинутые по фазе относительно друг друга на угол <р. Разность фаз ср преобразуется в цифровой код.
Разнесение дисковых статора и ротора, а также применение двух кольцевых трансформаторов, позволяющих исключить гальваническую связь между модуляторными обмотками, полностью исключает в преобразователе паразитную индуктивную связь между роторной и статорной обмотками преобразо15 вателя и, следовательно, дополнительную фазовую ошибку, повышая тем самым точность преобразования угла поворота ротора в фазу.
Формула изобретения
Индукционный фазовый преобразователь, содержащий установленные соосно дисковые статор с обмоткой, модулятор, механически соединенный с валом электродвигателя, с об25 мотками, расположенными на активных его сторонах и связанными с зажимами источника питания через кольцевой трансформатор, и ротор с обмоткой, установленный на задающем валу, отличающийся тем, что, с целью
30 повышения точности преобразования, на валу электродвигателя установлен дополнительный кольцевой трансформатор, а модулятор выполнен в виде двух смещенных аксиально дисков, активные стороны которых обращены
35 к статору и ротору соответственно, причем обмотка одного из дисков подключена к зажимам источника питания через основной кольцевой трансформатор, а обмотка второго диска — через дополнительный кольцевой трансформатор.
501406 айаг. >у
Составитель А. Головченко
Техред T. Курилко
Корректор Л. Котова
Редактор И. Грузова
МОТ, Загорский филиал
Заказ 3789 Изд. № 1059 Тираж 830 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5